基于夹具主动定位补偿的飞机柔性件装配偏差优化方法

柔性零件广泛用于航空、汽车等产品中,在柔性件的装配过程中,装配尺寸质量受零件制造、夹具和连接过程中多种偏差源的耦合影响,分析和控制难度大。提出了一种基于夹具主动定位补偿的装配偏差优化方法。首先,基于柔性件装配的受力变形分析,建立了考虑夹具法向定位误差的装配偏差模型。然后,根据上述模型,以夹具法向定位补偿量为优化变量,提出了夹具法向补偿量的优化模型和求解算法。以金属薄板装配和飞机壁板件装配为例,分别利用实验及有限元仿真分析了有无夹具主动定位补偿下的装配偏差。结果表明,夹具法向定位补偿对于减小柔性件的装配偏差具有显著效果,从而验证该优化算法的有效性和准确性。     

飞机结构件多工位柔性夹具设计

针对飞机长梁类零件的数控铣削加工,提出一种柔性、快速、多工位夹具方案。详细论述了柔性系统的机构组成、工作原理及PLC控制系统。采用支撑板与挡板定位,气动增力机构夹紧,利用PLC控制器,实现传感器感知、工件自动定位与夹紧,并编制了相应控制程序且调试成功,为飞机结构件柔性多工位夹具系统在数控加工中的应用提供参考。     

基于盒式连接和六足机构的翼盒水平装配可重构柔性夹具设计与验证初探

本文基于盒式连接和六足定位技术,提出并设计了一种面向未来翼盒水平装配的可重构柔性夹具的实现方案.首先采用CATIA建立了缩微型柔性装配夹具(工装)的三维模型.其次,对该夹具主要部件的强度,装配过程中的主要运动及安装中的测量工作进行了分析,初步验证了翼盒水平装配柔性夹具设计方案的可行性,为真实尺寸的夹具设计和验证提供了参...     

飞机薄壁组件数字化柔性装配研究

通过对飞机装配、飞机数字化柔性装配的分析,提出了飞机薄壁组件数字化柔性装配方法.结合国内外飞机数字化柔性装配的现状,着重对飞机薄壁组件的钣金蒙皮曲面上点的6个自由度定位以及数字化柔性装配系统的算法进行了分析和论证,为飞机薄壁组件数字化柔性装配提供一条敏捷化、精益化的生产思路.     

飞机结构件机械加工柔性夹具系统

飞机制造业中的工艺装备一般指机械加工夹具、装配型架、钣金模具、焊接夹具、测量检验夹具等.机械加工是获得飞机零件最终形状和精度的最主要方法,而机床夹具在保证飞机零件机械加工质量和工装加工效率方面起到重要作用.     

薄壁类零件装夹夹具设计方法研究

提出了针对薄壁类零件加工时装夹定位困难这一难题的一种解决思路,即通过设计多自由度的夹具来解决问题。首先对夹具方案进行了理论设计,之后用数值解法对夹具的夹持范围进行分析。最终结合了理论分析给出了一种具体的设计方案,并在Catia中进行相关的运动机构分析。结论显示该方案能够对薄壁零件起到夹持作用。     

国外航空钣金专用制造技术与装备发展

航空钣金零件的制造除采用通用的方法外,还有本行业独特的工艺技术,随之产生了相应的钣金专用制造装备。本文给出了蒙皮拉形、柔性多点切边、镜像铣削型材拉弯、橡皮成形、喷丸成形、蠕变时效成形、充液成形、热冲压成形和超塑成形/扩散连接等航空钣金专用制造技术与装备的国外最新进展。     

飞机钣金零件展开计算方法的研究和应用现状

分析了飞机钣金零件展开的复杂性,按照飞机钣金零件的结构和成形分类,对钣金零件展开计算方法进行了综述和归类,在此基础上提出了典型飞机钣金零件数字化展开计算方法的解决思路。     

多点柔性托架激光测量划线系统的应用

多点柔性托架激光测量划线系统的初步应用,实现了飞机蒙皮零件的三维型面激光快速测量、显示误差云图,并根据理论数模,在蒙皮表面准确划出修切轮廓线,满足了工程化应用的要求。多点柔性托架激光测量划线系统已经逐步从实验室走向工程化应用,并与多点柔性模具、多点柔性夹具一起使蒙皮数字化柔性制造成为可能。     

细长孔加工夹具的定位误差分析

机械加工中,为了保证零件精度的加工要求,必须使零件和刀具及机床相互之间有正确的位置,并使这个位置在加工过程中保持不变.在批量生产中,广泛地使用机床夹具来满足这一要求.一批工件逐个在夹具上定位加工时,由于工件及定位元件实际所占据的位置并不完全一致,导致加工后的零件尺寸不一致,即形成了定位误差[1].定位误差直接影响被加工零件的尺寸与位置精度.夹具定位误差是评价夹具性能的重要指标,定位误差分析是夹具设计中的一个重要环节.全面了解工件位置偏移与定位源误差之间的关系以及掌握定位误差变化规律,有助于提高夹具设计质量和夹具结构的合理性,可获得良好的设计方案.     

微小薄板类零件的装夹及毛刺转移方法研究

针对微小薄板类零件装夹定位困难、毛刺去除难度大的工艺特点,提出"压板压装坯料+微型夹具固定零件"的微型组合装夹方法,设计三件套微型组合夹具,并提出一种毛刺转移方法,有效解决了微小薄板类零件的装夹及去毛刺难题,提高了微小薄板类零件的加工质量。     

橡皮囊液压成形回弹补偿技术比较分析

橡皮囊液压成形工艺是航空钣金成形的主要方法之一,而回弹是影响其产品制造精度的主要缺陷。为提高航空钣金零件制造精准化制造水平,国内开展了大量的研究和实践,但各种方法的工程化应用程度并不理想。针对基于数值模拟的回弹预测方法和基于零件几何特征的快速回弹补偿方法进行综述,对比分析了两种方法的优缺点,并结合航空企业工程化应用实际需求提出将两种方法相结合的解决方案。     

钣金零件橡皮囊液压成形技术研究和应用现状

橡皮囊液压成形是钣金成形的主要方法之一,在飞机上有大量橡皮囊液压成形的钣金零件。橡皮囊液压成形工艺制造水平的提升,能大幅提高钣金零件的表面质量和疲劳寿命,从而改善飞机的整体性能。针对国内外橡皮囊液压成形工艺的研究现状进行总结,介绍了橡皮囊液压成形工艺的特点及应用领域,重点从钣金材料成形性能及工艺参数、成形缺陷、有限元仿真建模等方面综述了橡皮囊液压成形工艺的相关研究成果,对今后开展橡皮囊液压成形技术研究提供指导。     

基于知识工程的钣金快速工艺设计系统开发

介绍了国内外现代民用飞机快速研制的实际需求,参考国外航空制造企业的经验和国内飞机钣金专业技术在知识工程方面的研究进展,提出了以知识工程技术为核心,以数值推理为手段,建立钣金快速工艺设计系统的总体思路与技术途径,并通过专家知识库构建和系统软件开发,建立基于知识工程的钣金快速工艺设计系统。通过在民用飞机研制中的应用,批量、自动实现了钣金零件的工艺性分析、工序设计,自动生成工艺分析报告、制造大纲、数控代码,大幅度提高民用飞机研制的工艺设计效率,降低技术人员的劳动强度。     

面向制造的飞机钣金零件多态模型

 针对飞机钣金零件数字化制造过程中零件信息定义问题，对多态模型作进一步研究，建立了基于状态、特征、要素和数据4个层次的模型结构，分析了模型的内容和组元关系，结合实例给出了模型各个状态的定义顺序，说明了模型的实际应用。工艺设计、工艺装备设计等应用系统可以直接引用模型的状态信息，实现飞机钣金制造过程的数字量传递和智能化决策。     

工序模型驱动的航空发动机零件机加夹具变型设计方法

航空发动机新机研制过程中设计更改频繁,导致机加夹具修改工作量大。为提高机加夹具设计对航空发动机零件设计变更的响应速度,基于产品主模型思想,提出了一种工序模型驱动的航空发动机零件机加夹具变型设计方法。通过分析航空发动机零件机加夹具的设计特点,明确航空发动机零件机加夹具结构与机加工序模型装夹特征之间的关联关系,在此基础上构建航空发动机零件机加夹具变型设计主模型;通过设计同构零件装夹特征映射算法,将工序模型与夹具变型设计主模型中的装夹特征自动关联,实现工序模型与夹具变型设计主模型之间的设计参数联动;针对夹具结构中各类元件的资源特性,给出了不同类型夹具元件的变型策略,以提高夹具变型设计中各类元件资源的重用水平。最后,以铣削机匣外型面的夹具为例,验证了本文所提方法的可行性。     

涡扇发动机铝合金碗形件的粘性介质压力成形

涡扇发动机铝合金碗形件由于局部塑性变形较大，采用已有的成形方法得到的零件壁厚局部减薄严重或尺寸精度不满足要求。粘性介质压力成形(VPF)技术采用一种粘性介质作为传力介质，适合于成形该类零件。通过粘性介质压力胀形试验和数值模拟，分析了粘性介质的粘度对铝合金球面碗形件厚度分布及极限成形高度的影响，对涡扇发动机铝合金带凸台碗形VPF件进行了分析。研究结果表明，粘性介质与板材之间的粘性附着应力提高了碗形件厚度分布的均匀性和极限成形高度，随着粘性附着力增大，对带有局部变形较大凸台的碗形件，可以抑制局部壁厚的减薄。采用VPF技术，获得了尺寸和壁厚均合格的涡扇发动机带凸台铝合金碗形件。